Hochpräzise Fertigung komplexer Geometrien in Berlin - Ideal für gehärtete Stähle

Senkerodieren in der Anwendung: Hochpräzise Konturen und detailreiche Kavitäten

Das Senkerodieren gehört zu den modernsten und präzisesten Verfahren der metallverarbeitenden Industrie. Bei Gevotec in Berlin setzen wir diese spezialisierte Technologie überall dort ein, wo herkömmliche mechanische Verfahren nicht mehr ausreichen.

Speziell bei extrem harten sowie schwer zerspanbaren Werkstoffen ermöglicht die Senkerosion eine hochpräzise Formgebung mit engsten Toleranzen. Das Verfahren garantiert eine herausragende Oberflächengüte und Einheitlichkeit sowie eine exzellente Oberflächenqualität, selbst bei der Realisierung hochgradig filigraner Geometrien.

Als CNC-Spezialist verbindet Gevotec modernste Senkerodiermaschinen mit langjähriger Erfahrung und tiefen Prozessverständnis. Wir fertigen präzise Bauteile für die Werkzeugfertigung und Serienproduktion.

EDM-Verfahren im Vergleich

Elektrisch abtragen mit maximaler Genauigkeit

Erodierte Bauteile mit komplexen Geometrien für industrielle Anwendungen

Senkerosion: Materialabtrag durch elektrische Entladung

Das Senkerodieren (EDM) ist ein hochpräzises, thermisches Abtragungsverfahren für alle leitfähigen Werkstoffe. Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren erfolgt die Bearbeitung durch gezielte elektrische Entladungen und erzeugt so einen Materialabtrag. Dabei nähert die CNC-Steuerung eine formgebende Elektrode über die X- und Y-Achse sowie die Z-Achse bis auf wenige Mikrometer an das Werkstück an.

Der gesamte Prozess findet in einem isolierenden Dielektrikum statt, das den Arbeitsspalt kühlt und abgetragene Partikel kontinuierlich ausspült. Durch extrem kurze Entladungszyklen entstehen Temperaturen von bis zu 12.000 °C, die das Material punktförmig schmelzen und verdampfen lassen. Das perfekte Zusammenspiel aus leistungsstarker Generatortechnik und intelligenter Software ermöglicht so die Abbildung filigraner Kavitäten mit hoher Präzision im Mikrometerbereich.

Präzision im Dielektrikum: Die Prozessphasen im Detail

Der Erosionsprozess findet in einem isolierenden Dielektrikum statt, in dem sich der Abstand zwischen Elektrode und Werkstück bis auf einen minimalen Spalt verringert. Das Werkstück ist dabei vollständig in ein Bad aus Dielektrikum getaucht.

Funkenentladung

Ein Hochleistungsgenerator wandelt Netzstrom in präzise Impulse um, deren Dauer und Intensität variabel steuerbar sind. Dies ermöglicht den effizienten Wechsel zwischen hoher Abtragsleistung und brillanter Oberflächengüte. Beim Senkerodieren wird die Form durch elektrische Funken zwischen Elektrode und Werkstück erzeugt, wodurch selbst härteste Materialien mikrometer genau bearbeitet werden.

Punktueller Abtrag

Kontrollierte elektrische Funken lassen das Material lokal schmelzen und verdampfen. Die Senkerodiermaschine überwacht den Funkenspalt permanent und stabilisiert den Prozess bei Bedarf durch millisekundenschnelle Rückzugsbewegungen zur Vermeidung von Kurzschlüssen.

Abtransport und Spülung

Das Dielektrikum kühlt die Prozesszone, während jeder Funke durch das Dielektrikum Partikel löst, die kontinuierlich ausgeschwemmt werden. Eine Filtration sowie gezielte Druckspülung garantieren eine dauerhaft saubere Funkenstrecke.

Formgebung

Durch das kontrollierte Absenken der Elektrode wird deren negative Form mit höchster Detailtreue in das Werkstück übertragen. Die Elektrode erzeugt die Form als negativen Abdruck im Werkstück. Diese kraftfreie Abbildung ermöglicht scharfe Innenecken sowie komplexe Gesenke, die mit rotierenden Werkzeugen technisch nicht realisierbar sind.

Elektrodenherstellung: Das Fundament der Formgebung

Die Basis jeder Elektrode bildet der digitale CAD-Datensatz. Dabei wird die Elektrode als exaktes Negativ der Zielgeometrie mit einem präzisen Untermaß gefertigt. Dieses kompensiert den physikalisch bedingten Funkenspalt und stellt sicher, dass die finale Form des Werkstück exakt die geforderten Nennmaße erreicht. Die Herstellung formgenauer Elektroden erfolgt bei Gevotec auf hochpräzisen HSC-Fräsmaschinen.
Messung eines erodierten Werkstücks zur Kontrolle von Genauigkeit und enger Toleranz

Materialien für Hochleistungselektroden

Elektroden sind häufig aus Kupfer oder Graphit gefertigt:

Kupfer (Elektrolytkupfer): Unverzichtbar für feinste Oberflächengüten und filigrane Geometrien. Kupfer bietet eine exzellente elektrische Leitfähigkeit und ermöglicht spiegelglatte Oberflächen im Schlichtprozess.

Graphit: Er ist extrem temperaturbeständig, verzieht sich nicht und erlaubt hohe Abtragsraten. Wir verwenden verschiedene Feinkorn-Graphite, je nachdem, ob grobe Schrupparbeiten oder feine Detailarbeiten gefordert sind. Durch einen gezielten wechsel der elektrode erzielen wir herausragende oberflächengüte und einheitlichkeit.

Vorteile des Senkerodierens

Das Senkerodieren ermöglicht technische Lösungen, wo die konventionelle Zerspanung an ihre physikalischen Grenzen stößt. Da das Verfahren berührungslos arbeitet, wirken keine mechanischen Schnittkräfte auf das Bauteil. Dies macht es unersetzlich für die Herstellung von Druck- und Spritzgussformen sowie die Umsetzung formkomplizierter Prototypen.
Warum Senkerodieren bei Gevotec? Ihre prozessualen Vorteile:

Härteunabhängigkeit

Hochpräzise Bearbeitung von bereits gehärteten Stählen, Hartmetallen und Titan, unabhängig von deren Härte, ohne Qualitätsverlust.

Geometrische Freiheit

Realisierung scharfkantiger Innenkonturen, feinster Schlitze und extrem tiefer Kavitäten ohne werkzeugbedingte Radien.

Maximale Formstabilität

Durch die kraftfreie Bearbeitung bleibt die Präzision selbst bei filigransten Strukturen und dünnwandigen Bauteilen vollständig gewahrt.

Überlegene Oberflächen

Erzielung definierter Güten von funktionalen technischen Strukturen bis hin zu feinsten Schlichtoberflächen für den Formenfertigung.

Einsatzbereiche des Senkerodierens

Funkenerosives Senken ist die technologische Lösung für Branchen, in denen höchste Materialhärte auf extreme geometrische Komplexität trifft. Überall dort, wo Präzision im Mikrometerbereich unverzichtbar ist, ermöglicht das Verfahren die prozesssichere Fertigung anspruchsvoller Sacklöcher und Schlitze mit hohen Aspektverhältnissen. Auch herausfordernde Innenverzahnungen in bereits gehärteten Bauteilen sowie filigrane Geometrien wie schmale Stege in dünnwandigen Werkstücken werden ohne Deformationsgefahr realisiert. Ergänzt wird das Einsatzspektrum durch detailreiche Gravuren und präzise Beschriftungen in Formeinsätzen für die Kunststofftechnik.

Werkzeug- und Formenbau

Dies ist das klassische Einsatzgebiet des Senkerodierens. Es dient zur Herstellung von hochpräziser Spritzgießformen, Druckgusswerkzeugen und Schmiedegesenken. Besonders die Einbringung von tiefen, anspruchsvollen Kavitäten und exakten Oberflächenstrukturen in gehärtete Werkzeugstähle ist hierbei der entscheidende Faktor.

Medizintechnik

In der Medizintechnik wird das Verfahren zur Fertigung chirurgischer Instrumente, filigrane Implantate oder Gehäuseteile genutzt. Die berührungslose Bearbeitung garantiert, dass selbst kleinste Bauteile aus biokompatiblen, schwer zerspanbaren Materialien wie Titan verzugsfrei und gratarm hergestellt werden.

Luft- und Raumfahrt sowie Automotive

In der Aerospace-Industrie und im Automotive-Sektor realisieren wir Triebwerkskomponenten und Einspritzsysteme mit engsten Toleranzen. Durch präzises Senkerodieren und die Fähigkeit, temperaturbeständige Superlegierungen sowie komplexe Innenprofile prozesssicher zu bearbeiten, erfüllen wir die extremen Sicherheitsstandards dieser Hochtechnologie-Branchen.

Prototypenbau und Feinmechanik

Für die Entwicklung neuer Produkte ermöglicht das Senkerodieren die schnelle Realisierung von Prototypen mit komplizierten Konturen. In der Feinmechanik werden kleinste Verzahnungen, Kontaktgeometrien und funktionale Bauteile mit hoher Detailtiefe gefertigt, die für konventionelle Fräswerkzeuge schlicht zu filigran sind.
Lohnerodieren bei Gevotec

Maximale Genauigkeit für Ihre Bauteile

Gevotec übernimmt als erfahrener Partner das Senkerodieren für Ihre diffizilen Projekte. Wir fungieren im Rahmen der Lohnfertigung als hochpräzise Ergänzung Ihrer Kapazitäten und unterstützen Sie bei Engpässen oder technologisch schwierigen Aufgaben im Formenbau.

  • Höchste Präzision: Prozesssichere Umsetzung filigraner Kavitäten in beigestellten Werkstücken.
  • Material-Expertise: Wir realisieren im Lohnauftrag Konturen in allen konduktiven Stoffen, unabhängig von ihrer Härte.
  • Flexibilität: Schnelle Erstellung von Einzelteilen oder Serien durch effizientes Elektrodenmanagement.


Nutzen Sie unsere Expertise in der Lohnfertigung, um Ihre Leistungsbreite ohne eigene Investitionen zu erweitern.

Senkerodieren und Drahterodieren im technologischen Vergleich

Obwohl beide Verfahren auf dem Prinzip der Funkenerosion basieren, unterscheiden sie sich grundlegend in ihrer Kinematik und Zielsetzung. Die Wahl des optimalen Prozesses hängt primär von der gewünschten Geometrie und der geforderten Durchgängigkeit der Kontur ab.
Die wesentlichen Unterschiede auf einen Blick:

Verschiedene elektrisch leitfähige Werkstoffe wie Stahl Titan Kupfer und Hartmetall für das Erodieren

Wann ist welches Verfahren die richtige Wahl?

Das Drahterodieren ist die ideale Lösung für präzise Durchbrüche und filigrane Außenschnitte, etwa bei Matrizen oder Stempelplatten. Das Senkerodieren hingegen ist unersetzlich, wenn nicht-durchgehende Formen oder dreidimensionale Vertiefungen in gehärtete Werkstoffe eingebracht werden müssen.

Häufige Fragen zum Erodieren

Was ist Senkerodieren?
Senkerodieren (funkenerosives Senken) ist ein thermisches Abtragungsverfahren für elektrisch leitfähige Werkstoffe. Dabei wird eine formgebende Elektrode in ein Werkstück „gesenkt“, wobei durch elektrische Entladungen (Funken) in einem flüssigen Dielektrikum Material präzise abgetragen wird, um das Negativbild der Elektrode im Werkstück zu erzeugen.
Es lassen sich alle elektrisch leitfähigen Materialien bearbeiten, unabhängig von ihrer mechanischen Härte. Dazu zählen insbesondere gehärtete Werkzeugstähle, Edelstahl, Hartmetalle, Titan sowie Nickel-Basis-Legierungen (z.B. Inconel) und Buntmetalle wie Kupfer oder Aluminium.
Die Elektroden bestehen meist aus Graphit oder Kupfer und werden auf hochpräzisen HSC-Fräsmaschinen (High-Speed-Cutting) gefertigt. Bei der Konstruktion muss zwingend der Funkenspalt (Untermaß der Elektrode) berücksichtigt werden, damit das Werkstück nach dem Abtrag die exakten Nennmaße aufweist,

Die gängigsten Verfahren in der industriellen Fertigung sind:

  • Senkerodieren: Zur Erzeugung von 3D-Kavitäten und Sacklöchern.
  • Drahterodieren: Zum Schneiden präziser 2D-Konturen und Durchbrüche mittels Draht.
  • Bohrerodieren (Startlocherodieren): Zur Einbringung kleinster Bohrungen.
  • Scheibenerodieren: Zur Profilierung von Rotationskörpern oder Schneidstoffen.
Während beim Senkerodieren eine dreidimensionale Form (Elektrode) in das Material gedrückt wird, um Sacklöcher oder detaillierte Vertiefungen zu erzeugen, nutzt das Drahterodieren einen dünnen, durchlaufenden Draht, um das Werkstück wie mit einer filigranen Säge zu durchtrennen. Das Drahten ist auf durchgehende Konturen beschränkt, während das Senken auch Sacklöcher ermöglicht.
Da der Abtrag beim Senkerodieren thermisch durch Funkenentladung und nicht mechanisch durch eine Schneide erfolgt, spielt die mechanische Widerstandsfähigkeit (Härte) des Materials keine Rolle. Entscheidend ist allein die elektrische Leitfähigkeit, die den Aufbau des Plasmakanals ermöglicht.
Ja. Eine elektrische Mindestleitfähigkeit ist zwingend erforderlich, da der Prozess auf dem Stromfluss zwischen Elektrode und Werkstück basiert. Nicht leitende Materialien wie Keramiken (ohne leitende Anteile) oder Kunststoffe können nicht erodiert werden.
Senkerodieren ermöglicht die Herstellung von Formelementen, die mit rotierenden Fräswerkzeugen unmöglich sind, wie z. B. scharfkantige Innenecken, extrem tiefe und schmale Schlitze sowie die Bearbeitung von Materialien, die für Fräser zu hart sind. Zudem entstehen keine mechanischen Belastungen.
Nein. Das Senkerodieren ist ein berührungsloses Verfahren. Da kein physischer Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück stattfindet, wirken keine Schnittkräfte. Dies erlaubt die verzugsfreie Bearbeitung von extrem filigranen und dünnwandigen Bauteilen.
Es ist das Schlüsselverfahren für den Werkzeug- und Formenbau (Spritzgussformen), die Herstellung von Prototypen mit detailreichen Innenkonturen, die Medizintechnik (Implantate) sowie für die Luftfahrtindustrie (Triebwerkskomponenten aus harten Legierungen).